皮膚貼片取代注射針：納米貼片能夠用於接種疫苗嗎？

知識 12-01

沒有人喜歡被針扎。

而澳大利亞昆士蘭大學的Mark Kendall是個例外，他獲得了2016年的青年弗洛里獎（Young Florey Medal）。

Mark的工作是開發「納米貼片（nanopatch）」，這為疫苗投送技術提供了清晰的科學通路，超越了長達160年歷史的注射器技術。

什麼是納米貼片?

想像一個郵票大小的設備，它的表面上有成千上萬的小針：這就是納米貼片。每平方厘米上大概有20000個突起（projection），每一個的長度在60至100微米。一微米是百萬分之一米，所以這個高度相當於人類頭髮的寬度。

納米貼片使用深反應離子刻蝕技術製成。通過對電場和離子的控制可以實現高程度的控制，所以這些微小突起的間距很有規則，尺寸也相似。

這一方法的優勢還被用於電路和太陽能行業，具有擴大生產規模的潛力。這只是新的生產技術應用於納米技術的例子之一。

納米貼片如何投送疫苗？

每個納米貼片上的微小突起是肉眼可見的，但是足以刺破最外層皮膚，即角質層。角質層是一層死皮細胞，它們是保護我們不受感染的第一道屏障。

皮膚貼片取代注射針：納米貼片能夠用於接種疫苗嗎？

納米貼片作用於皮膚的Cyro掃描電子顯微圖(SEM)。上圖顯示的是一個突起，穿過角質層（紅色）、有活力的表皮（棕色）以及真皮（洋紅色）。

納米貼片突起穿過角質層到達活體皮膚層，即表皮和真皮。在表皮中有多種免疫細胞，它們對於疫苗的工作非常重要。

因此，納米貼片被認真地研究用於疫苗投遞，在疫苗投遞的過程中，以免疫細胞為靶標對於接種成功是非常重要的。具體的例子包括流感、脊髓灰質炎和霍亂。

Mark Kendall和他的同事證明，他們能夠用疫苗覆蓋納米貼片的微型突起，使納米貼片作用於皮膚，並且只需要十分之一至三十分之一的劑量就可以實現傳統注射器接種的效果。

注射針也沒那麼糟糕

但是注射針就那麼糟糕嗎？值得費這麼大勁兒去找到替代方法嗎？

至少有10%的人恐懼針，並且主動避免用針接種疫苗。

此外，WHO估計每年有130萬人死於針刺傷和交叉污染。

但它也可以歸結為實用性。目前，很多疫苗必須在從生產到使用的期間冷藏保存。這會引起狀況，尤其是在發展中國家，那裡冷藏並不是那麼方便，將藥物從都市運到鄉村要持續很久。

納米貼片能夠緩解對冷藏的需求，因為微型突起上的疫苗是干品。在室溫儲存下疫苗的活性還能持續6個月。而其他的疫苗在非冷藏的情況下幾個小時內就會失去活性。

關於疫苗的革命

納米貼片使疫苗的投遞方式發生的革命性的變化。這個技術有巨大的潛力，它減少疫苗花費並使得疫苗在全世界範圍內可用性更強。

Mark Kendall和他的同事正在進行納米貼片的臨床試驗，WHO也計劃於2017年在古巴進行脊髓灰質炎疫苗試驗。

這個技術的未來看上去很光明，不僅對於疫苗投遞，還對於其他以免疫細胞為靶標的疾病和損傷。具體的例子包括流感、霍亂、脊髓灰質炎和狂犬病。

1853年，頒布了關於注射器的第一個專利，自從那時起這個設計就幾乎沒有變過。納米貼片具有取代這個具有160年歷史的技術。

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